Determinación de la cantidad mínima de ejercicio para mejorar el control glucémico (MiniEx)

Antecedentes y justificación Objetivo general: El propósito de este estudio es identificar la cantidad mínima de calorías que se deben gastar para mejorar el control de la glucosa en sangre en hombres jóvenes y mayores con sobrepeso y en aquellos con diabetes tipo II.

¿Porque es esto importante? En 2015, había 415 millones de adultos en todo el mundo con diabetes tipo II y para 2040, la diabetes tipo II afectará a uno de cada diez adultos en todo el mundo. Si se puede establecer el volumen mínimo de ejercicio para mejorar el control glucémico, esto podría aumentar el cumplimiento del ejercicio y la salud de la población.

Conocimiento actual y datos preliminares El ejercicio agudo mejora el control glucémico al promover la translocación del transportador de glucosa GLUT-4 en una vía independiente de la insulina. Este mecanismo está intacto incluso en pacientes con diabetes tipo II. Una serie aguda de ejercicio durante ~70 minutos al 65 % del VO2máx (gasto de energía de 350 kcal) mejora la sensibilidad a la insulina en ~15 % 1 h después del ejercicio y ~30 % al día siguiente del ejercicio en adultos obesos. Esta sensibilidad a la insulina mejorada también se asocia con una reducción del 17 % en los ácidos grasos libres circulantes, lo que de forma crónica podría beneficiar tanto a la diabetes tipo II como a las enfermedades cardiovasculares, una complicación secundaria importante de la diabetes tipo II. Varios estudios han investigado los efectos de la modalidad de ejercicio (aeróbico, de resistencia o concurrente) sobre el control glucémico y los mecanismos de estos beneficios (8). Sin embargo, nunca se ha establecido la "dosis" mínima de ejercicio necesaria para aumentar la sensibilidad a la insulina y mejorar el control glucémico. En segundo lugar, existe una pérdida progresiva de estructura y función muscular con la edad, lo que se conoce como sarcopenia. Este estudio también investigará si la cantidad mínima de ejercicio está influenciada por la edad biológica y la masa muscular mediante la comparación de las respuestas fisiológicas y bioquímicas en voluntarios jóvenes y mayores del mismo IMC. Establecimiento de la relación dosis-respuesta para el ejercicio y el control glucémico. Es importante establecer la relación dosis-respuesta óptima para el ejercicio y el control glucémico a fin de maximizar los beneficios para la salud y minimizar los efectos secundarios de la intervención de ejercicio. Si bien los riesgos del ejercicio son bajos a menos que se realice un entrenamiento de nivel de atleta durante varios años, establecer el ejercicio mínimo requerido para el control glucémico mejoraría la adherencia al ejercicio. De hecho, los volúmenes más bajos de ejercicio son más fáciles de mantener que los volúmenes más grandes, y esto ha llevado a la adopción de estrategias de ejercicio de corta duración para el control de la glucemia, como el entrenamiento de intervalos de alta intensidad.

Trabajos previos han demostrado que una sesión aguda de ciclismo gastando 350 kcal puede aumentar la sensibilidad a la insulina en ~30 % el día siguiente al ejercicio en adultos obesos. Sobre esta base, el estudio propuesto evaluará tres niveles de gasto de kcal: 1) una intervención de 350 kcal, que se prevé que aumente la sensibilidad a la insulina de acuerdo con; 2) una intervención de 700 kcal, para brindar un estímulo profundo (duplicación) para aumentar la sensibilidad a la insulina; y 3) intervención de 175 kcal, para examinar la eficacia de un estímulo reducido a la mitad sobre la sensibilidad a la insulina. Estos tres puntos de intervención son necesarios para modelar con precisión la relación dosis-respuesta entre la cantidad de ejercicio y la sensibilidad a la insulina, que actualmente se desconoce. También habrá una prueba sin ejercicio en la que se recopilarán los mismos datos y se utilizarán para calcular el control glucémico/sensibilidad a la insulina de referencia a partir de los cuales se puede determinar cualquier aumento provocado por el ejercicio. Si se puede establecer el volumen mínimo de ejercicio para mejorar el control glucémico, esto podría aumentar el cumplimiento del ejercicio y la salud de la población. Esta cantidad mínima de ejercicio puede aumentar en sujetos mayores donde la masa y la calidad muscular se reducen. Por lo tanto, este estudio proporcionará datos piloto sobre el efecto de la edad en el control glucémico mediado por el ejercicio.

Objetivos del estudio El reclutamiento y las pruebas se llevarán a cabo durante los primeros 15 meses del estudio, dejando 3 meses al final del estudio para el análisis de datos. Los investigadores utilizarán un estudio de diseño cruzado aleatorizado, en el que todos los sujetos realizarán (i) ningún ejercicio; (ii) ejercicio de 175 kcal; (iii) ejercicio de 350 kcal; y (iv) pruebas de ejercicio de 700 kcal el día anterior a una prueba de tolerancia a la glucosa oral (OGTT). Una sesión aguda de ejercicio de 350 kcal puede mejorar la sensibilidad a la insulina en ~30% al día siguiente; los ensayos en el estudio propuesto pretenden dar como resultado: (i) control glucémico inicial; (ii) pequeñas mejoras en el control glucémico; (iii) ~30% de mejora en el control glucémico; y (iv) gran mejora >30% en el control glucémico. La OGTT, el monitoreo continuo de glucosa (CGM), la medición de insulina y FFA se utilizarán para calcular las curvas de respuesta a la dosis en cada una de estas variables individuales, donde se puede determinar la cantidad mínima de ejercicio para mejorar el control glucémico.